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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Dämpfermechanismus
und eine Dämpferscheibenanordnung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Dämpfermechanismus
und eine Dämpferscheibenanordnung
zum Absorbieren und Dämpfen
von Torsionsschwingungen während
der Übertragung
eines Drehmoments.
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Hintergrundinformation
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Eine
Kupplungsscheibenanordnung, die in einem Fahrzeug verwendet wird,
weist eine Kupplungsfunktion und eine Dämpferfunktion auf. Die Kupplungsfunktion
ist vorgesehen, um die Verbindung mit und Trennung von einem Schwungrad
zu erleichtern. Die Dämpferfunktion
ist vorgesehen, um die Absorption und Dämpfung von Torsionsschwingungen,
die vom Schwungrad übertragen
werden, zu erleichtern. Im Allgemeinen umfassen Schwingungen an
einem Fahrzeug Leerlaufgeräusche
(Rattern), Antriebsgeräusche
(Beschleunigungs-/Verzögerungs-Rattern,
Dröhnen)
und Ruckel- oder
Niederfrequenzschwingungen. Ein Teil der Dämpferfunktion der Kupplungsscheibenanordnung
ist vorgesehen, um diese Geräusche
und Schwingungen zu verhindern.
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Die
Leerlaufgeräusche
betreffen einen Ratterton, der im Getriebe erzeugt wird und der
typischerweise auftritt, wenn ein Fahrer in die Neutralstellung
schaltet, während
er darauf wartet, dass das Verkehrssignal auf grün schaltet, und einkuppelt.
Der Grund für
dieses Geräusch
liegt an einer großen Drehmomentschwankung,
die auftritt, wenn der Motor verbrennt, während das Motordrehmoment bei der
Motorleerlaufdrehzahl niedrig bleibt. In einem solchen Moment werden
das Antriebszahnrad und das Vorgelege im Getriebe einem Zahnschlagphänomen unterzogen.
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Ruckel-
oder Niederfrequenzschwingungen liegen an einem großen Karosseriequerversatz,
der auftritt, wenn das Gaspedal abrupt getreten und dann losgelassen
wird. Wenn die Steifigkeit des Antriebsstrangs niedrig ist, wird
ein Drehmoment, das auf die Reifen übertragen wird, von einer Reifenseite
zum Drehmoment zurückgeführt, und
ein Spielphänomen ergibt
sich, das ein übermäßiges Drehmoment
an den Reifen verursacht, das dann zu einer großen vorübergehenden Vorwärts/Rückwärts-Schwingung der
Karosserie führt.
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Hinsichtlich
des Leerlaufgeräuschs
liegen kritische Torsionscharakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung
in den Umgebungen eines Drehmoments von Null. Das Drehmoment sollte
dabei so niedrig wie möglich
sein. Andererseits ist es erforderlich, die Torsionscharakteristiken
der Kupplungsscheibenanordnung so starr wie möglich zu machen, um die Vorwärts/Rückwärts-Schwingung
beim Ruckelphänomen
zu unterdrücken.
Um die vorstehend erwähnten
Probleme zu lösen,
wurden Kupplungsscheibenanordnungen mit zweistufigen Charakteristiken
mit zwei Arten von Federelementen bereitgestellt. Bei einer solchen
Konstruktion werden die Torsionssteifigkeit und das Hysteresedrehmoment
in der ersten Stufe der Torsionscharakteristiken (niedriger Torsionswinkelbereich)
niedrig gehalten, um einen Geräuschunterdrückungseffekt
beim Leerlauf zu erzielen. Da die Torsionssteifigkeit und das Hysteresedrehmoment
in der zweiten Stufe der Torsionscharakteristiken (hoher Torsionswinkelbereich)
hoch eingestellt werden, kann die Vorwärts/Rückwärts-Schwingung beim Ruckelphänomen ausreichend
gedämpft
werden. Ferner ist auch ein Dämpfermechanismus
bekannt, der eine winzige Torsionsschwingung in der zweiten Stufe
der Torsionscharakteristiken durch Verhindern, dass der große Reibungsmechanismus
der zweiten Stufe arbeitet, wenn winzige Torsionsschwingungen, die
sich aus Schwankungen der Motorverbrennung ergeben, geliefert werden,
wirksam absorbiert.
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Wie
vorstehend erwähnt,
sind ein Federelement mit einer niedrigeren Steifigkeit und ein
Reibungserzeugungsmechanismus mit einem kleinen Reibungswiderstand,
um eine niedrigere Torsionssteifigkeit und ein niedrigeres Hysteresedrehmoment während einer
ersten Stufe (kleiner Torsionswinkelbereich) in den Torsionscharakteristiken
zu haben, bekannt. Der Reibungserzeugungsmechanismus besteht im
Allgemeinen aus einer Reibungszwischenlagscheibe und einem Federelement
zum Drücken der
Reibungszwischenlagscheibe gegen die Nabe in der axialen Richtung.
In dieser Struktur ist die Anzahl von Teilen erhöht und die Struktur wird kompliziert. Ferner
ist der zum Unterbringen des Reibungserzeugungsmechanismus erforderliche
Raum groß.
Außerdem
ist die Struktur zum Sicherstellen eines Drehspalts, um die Betätigung des
Reibungserzeugungsmechanismus entsprechend einer winzigen Torsionsschwingung
zu verhindern, kompliziert.
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Aus
der
DE 40 26 765 C2 ist
eine Kupplungsscheibe mit Reibungsdämpfung bekannt, welche ein Nabenelement
und hierzu relativ verdrehbare Plattenelemente aufweist. Die Kupplungsscheibe
umfasst ferner ein erstes Deckblech und ein zweites Deckblech. Das
zweite Deckblech weist eine Vielzahl von Lappen auf, welche in Axialrichtung
gerichtet sind und in Öffnungen
in der Nabenscheibe angeordnet sind. Die Lappen des zweiten Deckblechs
sind dabei ohne Spiel in den Öffnungen
fixiert. Zwischen dem ersten und zweiten Deckblech ist ein Reibelement
angeordnet, wobei an den Deckblechen Reibflächen vorgesehen sind, die in
axialer Richtung ausgerichtet sind.
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Angesichts
des obigen ist es für
Fachleute aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass ein Bedarf für einen
verbesserten Dämpfermechanismus
oder eine verbesserte Dämpferscheibenanordnung, der/die
Torsionsschwingungen während
der Übertragung
eines Drehmoments absorbiert und dämpft, besteht. Diese Erfindung wendet
sich diesem Bedarf auf dem Fachgebiet sowie anderen Bedürfnissen
zu, die für
Fachleute aus dieser Offenbarung ersichtlich werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer einfachen
Struktur in einem Dämpfermechanismus,
welcher eine winzige Torsionsschwingung während des Leerlaufs absorbiert und
dämpft.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10. Die Unteransprüche enthalten
bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem ersten
bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung absorbiert und dämpft winzige
Torsionsschwingungen in einer Dämpferscheibenanordnung,
die ein Drehmoment in einem Fahrzeug überträgt. Der Dämpfermechanismus umfasst ein
erstes Drehelement, ein zweites Drehelement und ein Plattenelement.
Das zweite Drehelement ist zum ersten Drehelement innerhalb eines
begrenzten Winkels relativ drehbar angeordnet. Das Plattenelement
erstreckt sich in der Drehrichtung und weist Hauptoberflächen auf,
die in die radiale Richtung gewandt sind. Das Plattenelement wird
durch das erste Drehelement in der Drehrichtung geschoben, so dass
es am zweiten Drehelement gleitet, wenn sich das erste und das zweite
Drehelement relativ zueinander drehen, wodurch ein Reibungswiderstand
erzeugt wird.
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Wenn
winzige Torsionsschwingungen bei diesem Dämpfermechanismus während des
Leerlaufs in die Dämpferscheibenanordnung
eingegeben werden, drehen sich das erste Drehelement und das zweite
Drehelement relativ zueinander. Somit wird das Plattenelement durch
das erste Drehelement geschoben und gleitet am zweiten Drehelement,
wodurch ein Reibungswiderstand erzeugt wird. Folglich werden die
winzigen Torsionsschwingungen schnell gedämpft. Die Verwendung des Plattenelements
vereinfacht die Dämpfermechanismusstruktur
und verringert die Anzahl von Teilen.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfermechanismus des ersten
Aspekts, wobei das Plattenelement vorzugsweise durch das zweite Drehelement
derart gehalten wird, dass sich das Plattenelement in der Drehrichtung
bewegen kann, wenn das erste Drehelement das Plattenelement schiebt.
Da das Plattenelement durch das zweite Drehelement gehalten wird,
ist der Raum für
das Plattenelement klein genug.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfermechanismus des ersten
oder zweiten Aspekts, wobei das Plattenelement vorzugsweise durch das
zweite Drehelement derart gehalten wird, dass das Plattenelement
elastisch verformbar ist. Das Plattenelement drückt sich elastisch gegen das
zweite Drehelement und gleitet am zweiten Drehelement. Mit dieser
Struktur ist es leicht, die Menge an Reibung im Dämpfermechanismus
festzulegen, da das Plattenelement selbst die Last und den Reibungskoeffizienten
des Reibungserzeugungsmechanismus im Dämpfermechanismus festlegt.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem vierten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfermechanismus irgendeines
des ersten bis dritten Aspekts, wobei das zweite Drehelement vorzugsweise
mit einem Halteteil mit einer Nut ausgebildet ist. Die Nut erstreckt
sich in der Drehrichtung und weist entgegengesetzte Öffnungen
in der Drehrichtung auf. Das Plattenelement ist in der Nut mit einer Drehrichtungslänge, die
länger
ist als jene der Nut, angeordnet. Das erste Drehelement weist ein
Paar von Kontaktteilen auf, die auf jeder Drehrichtungsseite des
Halteteils angeordnet sind. Die Kontaktteile können jeweils Enden des Plattenelements
berühren.
Wenn sich das erste Drehelement und das zweite Drehelement relativ
zueinander drehen, schiebt der Kontaktteil des ersten Drehelements
in diesem Dämpfermechanismus
das Ende des Plattenelements, so dass das Plattenelement entlang
der Nut des zweiten Drehelements gleitet. Wenn einer der Kontaktteile
am Halteteil zum Anliegen kommt, stoppt die relative Drehung zwischen
dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfermechanismus des vierten
Aspekts, wobei die Drehrichtungslänge zwischen dem Paar von Kontaktteilen
vorzugsweise länger
ist als die Drehrichtungslänge des
Plattenelements, so dass ein Drehrichtungsspalt zumindest zwischen
einem der Enden des Plattenelements und einem der Kontaktteile sichergestellt
wird. In diesem Dämpfermechanismus gleitet
das Plattenelement innerhalb des Drehrichtungsspalts nicht am zweiten
Drehelement, während sich
das erste Drehelement und das zweite Drehelement relativ zueinander
drehen, da der Drehspalt zumindest zwischen einem der Enden des
Plattenelements und einem der Kontaktteile sichergestellt ist. Mit
anderen Worten, selbst im Torsionswinkelbereich durch das erste
Drehelement und das zweite Drehelement verursachen winzige Torsionsschwingungen entsprechend
dem Drehrichtungsspalt keinen Reibungswiderstand. Folglich wird
die Dämpfungsleistung
für winzige
Torsionsschwingungen verbessert.
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Ein
Dämpfermechanismus
gemäß einem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfermechanismus irgendeines
der vorher erwähnten
Aspekte, welcher ferner ein elastisches Element aufweist. Das elastische
Element wird in der Drehrichtung zusammengedrückt, wenn sich das erste und
das zweite Drehelement relativ zueinander drehen. Daher wird die
winzige Torsionsschwingung während
des Leerlaufs schnell absorbiert.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
gemäß einem
siebten bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung überträgt ein Drehmoment
in einem Fahrzeug. Die Dämpferscheibenanordnung
weist eine Nabe, ein scheibenartiges Drehelement, einen elastischen
Verbindungsmechanismus und einen Dämpfermechanismus auf. Das scheibenartige
Drehelement ist zur Nabe innerhalb eines begrenzten Winkels relativ
drehbar angeordnet. Der elastische Verbindungsmechanismus verbindet
die Nabe elastisch mit dem scheibenartigen Drehelement in der Drehrichtung.
Der Dämpfermechanismus
absorbiert und dämpft
winzige Torsionsschwingungen während
des Leerlaufs des Fahrzeugs. Der Dämpfermechanismus arbeitet nur
innerhalb eines Winkelbereichs, dessen Bereich von einem Torsionswinkel
von Null kleiner ist als jener, in dem der elastische Verbindungsmechanismus
arbeitet. Der Dämpfermechanismus
umfasst ein Zwischendrehelement, das zur Nabe innerhalb eines begrenzten
Winkels relativ drehbar ist, und ein Plattenelement, das sich in
der Drehrichtung erstreckt und Hauptoberflächen aufweist, die in die radiale
Richtung gewandt sind. Das Plattenelement wird durch die Nabe in
der Drehrichtung geschoben, so dass es am Zwischendrehelement gleitet,
wodurch ein Reibungswiderstand erzeugt wird, wenn sich die Nabe
und das Zwischendrehelement relativ zueinander drehen.
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Wenn
bei dieser Dämpferscheibenanordnung
winzige Torsionsschwingungen während
des Leerlaufs in die Dämpferscheibenanordnung
eingegeben werden, drehen sich die Nabe und das Zwischendrehelement
relativ zueinander. Somit wird das Plattenelement durch die Nabe
geschoben und gleitet am Zwischendrehelement, wodurch ein Reibungswiderstand
erzeugt wird. Folglich wird die winzige Torsionsschwingung schnell
gedämpft.
Das Plattenelement macht den Dämpfermechanismus einfacher,
was die Anzahl von Teilen verringert.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dämpferscheibenanordnung
des siebten Aspekts, wobei das Plattenelement vorzugsweise durch
das Zwischendrehelement derart gehalten wird, dass sich das Plattenelement
in der Drehrichtung bewegen kann, wenn die Nabe das Plattenelement schiebt.
Der Raum für
das Plattenelement ist ausreichend klein, da das Plattenelement
durch das Zwischendrehelement gehalten wird.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
gemäß einem
neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dämpferscheibenanordnung
des siebten oder achten Aspekts, wobei das Plattenelement vorzugsweise
durch das Zwischendrehelement derart gehalten wird, dass das Plattenelement
elastisch verformt wird. Das Plattenelement drückt sich elastisch gegen das
Zwischendrehelement und glei tet am Zwischendrehelement. Mit dieser
Struktur ist es leicht, das Ausmaß an Reibung im Dämpfermechanismus
festzulegen, da das Plattenelement selbst die Last und den Reibungskoeffizienten
des Reibungserzeugungsmechanismus im Dämpfermechanismus festlegt.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
gemäß einem
zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dämpferscheibenanordnung
irgendeines des siebten bis neunten Aspekts, wobei das Zwischendrehelement
vorzugsweise mit einem Halteteil mit einer Nut ausgebildet ist.
Die Nut erstreckt sich in der Drehrichtung und weist entgegengesetzte Öffnungen in
der Drehrichtung auf. Das Plattenelement ist in der Nut mit einer
Drehrichtungslänge,
die länger
ist als jene der Nut, angeordnet. Die Nabe weist ein Paar von Kontaktteilen
auf, die auf jeder Drehrichtungsseite des Halteteils angeordnet
sind. Die Kontaktteile können
jeweils die Enden des Plattenelements berühren. Wenn sich bei dieser
Dämpferscheibenanordnung
die Nabe und das Zwischendrehelement relativ zueinander drehen,
schiebt der Kontaktteil der Nabe das Ende des Plattenelements, so
dass das Plattenelement entlang der Nut des Zwischendrehelements
gleitet. Wenn einer der Kontaktteile am Halteteil zum Anliegen kommt,
stoppt die relative Drehung zwischen der Nabe und dem Zwischendrehelement.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
des elften Aspekts ist die Dämpferscheibenanordnung
des zehnten Aspekts, wobei die Drehrichtungslänge zwischen dem Paar von Kontaktteilen
vorzugsweise länger
ist als die Drehrichtungslänge
des Plattenelements, so dass ein Drehrichtungsspalt zumindest zwischen
einem der Drehenden des Plattenelements und einem der Kontaktteile
sichergestellt wird. In dieser Dämpferscheibenanordnung
gleitet das Plattenelement nicht am Zwischendrehelement innerhalb
des Drehspalts, während
sich die Nabe und das Zwischendrehelement relativ zueinander drehen,
da der Drehspalt zumindest zwischen einem der Enden des Plattenelements
und einem der Kontaktteile sichergestellt ist. Mit anderen Worten,
selbst im Torsionswinkelbereich der Nabe und des Zwischendrehelements
verursachen winzige Torsionsschwingungen entsprechend dem Drehspalt
keinen Reibungswiderstand. Folglich wird die Dämpfungsleistung für winzige
Torsionsschwingungen verbessert.
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Eine
Dämpferscheibenanordnung
des zwölften
Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Dämpferscheibenanordnung irgendeines
des siebten bis elften Aspekts, welche ferner ein elastisches Element umfasst.
Das elastische Element wird in der Drehrichtung zusammengedrückt, wenn
sich die Nabe und das Zwischendrehelement relativ zueinander drehen.
Daher wird die winzige Torsionsschwingung während des Leerlaufs schnell
absorbiert.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden für
Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich,
die in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart.
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Man
nehme nun auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
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1 ist
eine vertikale Querschnittsansicht einer Kupplungsscheibenanordnung
gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aus dem Winkel I-O-I in 3;
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2 ist
eine vertikale Querschnittsansicht der Kupplungsscheibenanordnung
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aus dem Liniensegment II-O in 3;
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3 ist
ein Seitenaufriss der Kupplungsscheibenanordnung von 1,
wobei Abschnitte für Erläuterungszwecke
entfernt sind;
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4 ist
eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht
von 3, die einen teilweisen Seitenaufriss der Kupplungsscheibenanordnung
darstellt;
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5 ist
eine alternative vergrößerte bruchstückhafte
Ansicht von 3, die einen teilweisen Seitenaufriss
der Kupplungsscheibenanordnung darstellt;
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6 ist
eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht
von 2, die einen vertikalen Querschnitt eines Reibungserzeugungsmechanismus
der Kupplungsscheibenanordnung darstellt;
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7 ist
eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht
von 1, die einen vertikalen Querschnitt des Reibungserzeugungsmechanismus
darstellt;
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8 ist
eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht
von 1, die einen vertikalen Querschnitt des Reibungserzeugungsmechanismus
darstellt;
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9 ist
ein teilweiser Seitenaufriss eines zweiten elastischen Elements,
eines Flanschs und einer Platte der Kupplungsscheibenanordnung von 1,
die die Torsionswinkelbeziehung zwischen diesen darstellt;
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10 ist
ein teilweiser Seitenaufriss, der einen ersten Dämpfermechanismus der Kupplungsscheibenanordnung
von 1 darstellt;
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11 ist
eine Ansicht einer schematischen Zeichnung eines Dämpfermechanismus
der Kupplungsscheibenanordnung von 1;
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12 ist
eine Ansicht einer schematischen Zeichnung des Dämpfermechanismus der Kupplungsscheibenanordnung
von 1;
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13 ist
eine Ansicht eines Drehmomentcharakteristikdiagramms der Kupplungsscheibenanordnung
von 1;
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14 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer ersten Stufe in den Torsionscharakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung;
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15 ist
ein Seitenaufriss einer Blattfeder der Kupplungsscheibeanordnung
in einem freien Zustand gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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16 ist
ein Seitenaufriss der installierten Blattfeder von 15 der
vorliegenden Erfindung;
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17 ist
ein Seitenaufriss einer Blattfeder in einem freien Zustand gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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18 ist
ein Seitenaufriss der installierten Blattfeder von 17.
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Ausgewählte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen
erläutert.
Es ist für
Fachleute aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden
Beschreibungen der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung nur zur Erläuterung und nicht für den Zweck
der Be grenzung der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche und
ihre Äquivalente
definiert wird, bereitgestellt werden.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
wird nun erläutert.
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(1) Gesamtaufbau
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1 und 2 sind
Querschnittsansichten einer Kupplungsscheibenanordnung 101 gemäß einem
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und 3 ist ein
Seitenaufriss derselben. Die Kupplungsscheibenanordnung 101 ist
eine Kraftübertragungsvorrichtung,
die in einer Kupplungsvorrichtung eines Fahrzeugs (insbesondere
eines FF-Autos) verwendet wird, und weist eine Kupplungsfunktion
und eine Dämpferfunktion auf.
Die Kupplungsfunktion ist vorgesehen, um durch Verbinden mit und
Trennen von einem Schwungrad (nicht dargestellt) Kraft zu übertragen
und zu unterbrechen. Die Dämpferfunktion
ist vorgesehen, um Drehmomentschwankungen, die von der Schwungradseite
geliefert werden, mittels Federn etc. zu absorbieren und zu dämpfen. In 1 und 2 stellt O-O
die Drehachse der Kupplungsscheibenanordnung 101 dar. Der
Motor und das Schwungrad (nicht dargestellt) befinden sich auf der
linken Seite von 1 und das Getriebe (nicht dargestellt)
befindet sich auf der rechten Seite von 1. Der Pfeil
R1 in 3 stellt die Antriebsseite (positive Drehrichtung) der
Kupplungsscheibenanordnung 101 dar, während der Pfeil R2 ihre entgegengesetzte
Seite (negative Drehseite) darstellt. Wenn nicht anders angegeben, bedeuten
die "Dreh-(Umfangs-)
Richtung", die "axiale Richtung" und die "radiale Richtung" jede Richtung der
Kupplungsscheibenanordnung 101 als Drehelement in der folgenden
Erläuterung.
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Wie
in 1 zu sehen, besteht die Kupplungsscheibenanordnung 101 hauptsächlich aus
einem Antriebsdrehelement 102, einem Abtriebsdrehelement 103 und
einem elastischen Verbindungsmecha nismus 104, der sich
zwischen den zwei Drehelementen 102 und 103 befindet.
Diese Elemente bilden ebenso auch einen Dämpfermechanismus, der Torsionsschwingungen
während
der Übertragung
eines Drehmoments dämpft.
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(2) Antriebsdrehelement
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Das
Antriebsdrehelement 102 ist ein Element, das ein Drehmoment
vom Schwungrad (nicht dargestellt) empfängt. Das Antriebsdrehelement 102 besteht
hauptsächlich
aus einer Kupplungsscheibe 111, einer Kupplungsplatte 112 und
einer Rückhalteplatte 113.
Die Kupplungsscheibe 111 verbindet mit dem Schwungrad (nicht
dargestellt), wenn sie gegen dieses gedrückt wird. Die Kupplungsscheibe 111 umfasst
Dämpfungsplatten 115 und
ein Paar von Reibbelägen 116 und 117,
die auf beiden Seiten derselben in der axialen Richtung mittels
Nieten 118 befestigt sind.
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Die
Kupplungsplatte 112 und die Rückhalteplatte 113 sind
vorzugsweise beide metallische, kreisförmige und ringförmige Elemente
und sind angeordnet, um einen bestimmten Abstand zwischen diesen
in der axialen Richtung aufrechtzuerhalten. Die Kupplungsplatte 112 ist
auf der Motorseite der Anordnung angeordnet und die Rückhalteplatte 113 ist
auf der Getriebeseite der Anordnung angeordnet. Anschlagstifte 122 sind
am äußeren Umfang
der Rückhalteplatte 113 an
mehreren, vorzugsweise vier, Stellen vorgesehen, die in der Umfangsrichtung
speziell beabstandet sind. Die Anschlagstifte 122 sind zylindrische
Elemente, die sich in der axialen Richtung erstrecken. Jeder Anschlagstift 122 besteht
aus einem Trommelteil 122a, Halsteilen 122b und
Köpfen 122c.
Der Trommelteil 122a ist zwischen die Platten 112 und 113 in
der axialen Richtung eingefügt.
Die Halsteile 122b erstrecken sich von beiden Enden des Trommelteils 122a und
sind in Löchern 153 der
Platten 112 und 113 angeordnet. Ferner liegen
die Köpfe 122c an
den äußeren axialen Seiten
der Platten 112 und 113 in der axialen Richtung
an. Eine Seite der Köpfe 122c wird
durch Stemmen ausgebildet. Die Anschlagstifte 122 stellen
sicher, dass sich die Kupplungsplatte 112 und die Rückhalteplatte 113 zusammen
drehen, und bestimmen den axialen Abstand zwischen den Platten 112 und 113.
Die Anschlagstifte 122 befestigen den inneren Umfang der
Dämpfungsplatte 115 am äußeren Umfang
der Kupplungsplatte 112. Die Stiftelemente dieser Erfindung
sind in der hier gezeigten Struktur oder Form der Anschlagstifte 122 nicht
begrenzt.
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Jede
der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 weist
ein mittleres Loch auf. Ein später
zu beschreibendes Auge 107 ist innerhalb der mittleren
Löcher
angeordnet. Wie in 3 zu sehen, sind die Kupplungsplatte 112 und
die Rückhalteplatte 113 jeweils
mit mehreren Fenstern 141 und 142 versehen, die
in der Umfangsrichtung ausgebildet sind. Die Fenster 141 und 142 weisen
eine identische oder im Wesentlichen identische Form auf und sind
an mehreren, vorzugsweise vier, Stellen ausgebildet, die in der
Umfangsrichtung gleich beabstandet sind. Jedes der Fenster 141 und 142 weist
eine Form auf, die sich im Wesentlichen in der Umfangsrichtung erstreckt.
Das Paar von Fenstern 141, das in der vertikalen Richtung
in 3 und 4 voneinander entfernt angeordnet
ist, wird erste Fenster 141 genannt, und das Paar von Fenstern 142,
das in der horizontalen Richtung in 3 und 4 voneinander
entfernt angeordnet ist, wird zweite Fenster 142 genannt.
Die Fenster 141 und 142 weisen Löcher, die
in der axialen Richtung durchdringen, und einen Stützteil,
der entlang des Lochumfangs ausgebildet ist, auf.
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Die
Stützteile
der ersten Fenster 141 bestehen aus einem Außenumfangs-Stützteil 145,
einem Innenumfangs-Stützteil 146 und
einem Drehrichtungs-Stützteil 147.
In einem Seitenaufriss ist der Außenumfangs-Stützteil 145 im
Wesentlichen in der Umfangsrichtung gekrümmt, während sich der Innenumfangs-Stützteil 146 im
Wesentlichen gerade erstreckt. Der Drehrichtungs-Stützteil 147 erstreckt sich
im Wesentlichen gerade in der radialen Richtung und ist zu einer
geraden Linie, die durch die Mitte der Fenster 141 und
die Mitte O der Kupplungsscheibenanordnung 101 verläuft, parallel
oder im Wesentlichen parallel. Der Außenumfangs-Stützteil 145 und der
Innenumfangs-Stützteil 146 werden
beide durch Anheben von anderen Teilen der Platte 112 oder 113 in
der axialen Richtung ausgebildet.
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Die
Stützteile
der zweiten Fenster 142 bestehen aus einem Außenumfangs-Stützteil 148,
einem Innenumfangs-Stützteil 149 und
einem Drehrichtungs-Stützteil 150.
In einem Seitenaufriss ist der Außenumfangs-Stützteil 148 im
Wesentlichen in der Umfangsrichtung gekrümmt, während sich der Innenumfangs-Stützteil 149 im
Wesentlichen gerade erstreckt. Wenn eine gerade Linie, die die Mitten
der ersten Fenster 141 in der Drehrichtung verbindet, C1 genannt
wird, und eine gerade Linie senkrecht zu dieser C2 genannt wird,
wie in 3 gezeigt, ist eine gerade Linie C3, die die Mitten
der zweiten Fenster 142 in der Drehrichtung verbindet,
um einen bestimmten Winkel relativ zur geraden Linie C2 um einen
bestimmten Winkel auf der Seite der Drehrichtung R2 versetzt. Mit
anderen Worten, jedes zweite Fenster 142 liegt näher am ersten
Fenster 141 auf der Seite der Drehrichtung R2 als in Richtung
des ersten Fensters 141 auf der Seite der Drehrichtung
R1. Die zweiten Fenster 142 sind sowohl hinsichtlich der
Länge in der
Drehrichtung als auch der Breite in der radialen Richtung kürzer als
die ersten Fenster 141. Überdies ist der innere Radius
der zweiten Fenster 142 im Wesentlichen gleich dem inneren
Radius der ersten Fenster 141, aber der Außendurchmesser
der zweiten Fenster 142 ist kleiner als der Außendurchmesser
der ersten Fenster 141.
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Die
Positionen der Anschlagstifte 122 an den Platten 112 und 113 werden
nachstehend beschrieben. Die Anschlagstifte 122 sind an
den äußeren Umfängen der
Platten 112 und 113 zwischen den Fenstern 141 und 142 in
der Drehrichtung vorgesehen. Insbesondere sind die Anschlagstifte 122 vielmehr näher an den
zweiten Fenstern 142 als an einem Mittelpunkt zwischen
den Fenstern 141 und 142 angeordnet. Die radialen
Positionen der Anschlagstifte 122 liegen auswärts von
jenen der Außenkanten
der zweiten Fenster 142, obwohl die radialen Positionen der
Anschlagstifte 22 radial einwärts von den Außenkanten
der ersten Fenster 141 liegen. Insbesondere liegen sogar
die radialen Positionen der innersten Punkte der Anschlagstifte 122 immer
noch auswärts von
jenen der Außenkanten
der zweiten Fenster 142.
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Wie
in 4 gezeigt, sind Stiftmontagelöcher 154 und 155 an
beiden Seiten in der Drehrichtung R1 der Anschlagstifte 122 vorgesehen,
die auf der Seite der Drehrichtung R2 der ersten Fenster 141 an
der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 vorgesehen
sind. Mit anderen Worten, es sind vorzugsweise drei Löcher 153 bis 155 in
einer Reihe in der Drehrichtung ausgebildet, einschließlich eines Lochs 153,
in dem der Anschlagstift 122 tatsächlich installiert ist. Der
Drehrichtungswinkel zwischen den Stiftinstallationslöchern 155 und 154 ist θ11 und der Drehrichtungswinkel
zwischen den Stiftinstallationslöchern 155 und 153 ist θ12. Die
Stiftmontagelöcher 157 sind
auf der Seite der Drehrichtung R2 der Anschlagstifte 122 vorgesehen,
die auf der Seite der Drehrichtung R1 der ersten Fenster 141 an
der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 vorgesehen
sind. Mit anderen Worten, es sind zwei Löcher 156 und 157 in
einer Reihe in der Drehrichtung ausgebildet, einschließlich eines
Lochs 156, in dem der Anschlagstift 122 tatsächlich installiert
ist. Der Drehrichtungswinkel zwischen den Stiftinstallationslöchern 156 und 157 ist θ13. In diesem
Ausführungsbeispiel
sind die Größen von θ11 bis θ13 vorzugsweise
gleich und sind bevorzugter gleich oder im Wesentlichen gleich 9
Grad.
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(3) Abtriebsdrehelement
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Wie
in 1 zu sehen, ist das Abtriebsdrehelement 103 vorgesehen,
um das Drehmoment vom Antriebsdrehelement 102 über den
elastischen Verbindungsmechanismus 104 zu empfangen und
das Drehelement zu einer Getriebeantriebswelle zu liefern. Das Abtriebsdrehelement 103 besteht
hauptsächlich
aus einer Nabe 106. Die Nabe 106 besteht aus einem
Auge 107 und einem Flansch 108.
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Das
Auge 107 ist ein röhrenartiges
Element, das im mittleren Loch der Kupplungsplatte 112 und der
Rückhalteplatte 113 angeordnet
ist. Das Auge 107 bildet einen Keileingriff mit einer Getriebeantriebswelle
(nicht dargestellt), die in das mittlere Loch eingesetzt ist. Der
Flansch 108 ist ein kreisförmiger, scheibenförmiger Teil,
der einteilig mit dem Auge 107 an seinem äußeren Umfang
ausgebildet ist, und erstreckt sich nach außen. Der Flansch 108 befindet sich
zwischen der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 in
der axialen Richtung. Der Flansch 108 besteht aus einem
ringförmigen
inneren Umfangsteil 108a, der sich an seiner innersten
Seite befindet, und einem äußeren Umfangsteil 108b,
der an seiner äußeren Umfangsseite
vorgesehen ist.
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Wie
in 3 zu sehen, sind Fensteröffnungen 143 und 144 im äußeren Umfang 108b des Flanschs 108 so
ausgebildet, dass sie den Fenstern 141 und 142 entsprechen.
Mit anderen Worten, mehrere, vorzugsweise vier, Fensteröffnungen 143 und 144 sind
entlang der Umfangsrichtung in derselben radialen Position wie die
Fenster 141 und 142 ausgebildet. Das Paar von
Fensteröffnungen 143,
die in der vertikalen Richtung in 3 und 5 voneinander entfernt
angeordnet ist, wird erste Fensteröffnungen 143 genannt,
und das Paar von Fensteröffnungen, das
in der horizontalen Richtung in 3 und 5 voneinander entfernt
angeordnet ist, wird zweite Fensteröffnungen 144 genannt.
Jede Fensteröffnung 143 ist
eine Öffnung,
die axial durchgestanzt ist, und erstreckt sich in der Umfangsrichtung.
Wie in 5 zu sehen, weist jede Fensteröffnung 143 einen Außenumfangs-Stützteil 163,
einen Innenumfangs-Stützteil 164 und
einen Drehrichtungs-Stützteil 165 auf.
In einem Seitenaufriss sind der Außenumfangs-Stützteil 163 und
der Innenumfangs-Stützteil 164 in
der Umfangsrichtung gekrümmt.
Der Drehrichtungs-Stützteil 165 erstreckt
sich im Wesentlichen gerade entlang der radialen Richtung und insbesondere
ist der Drehrichtungs-Stützteil 165 zu
einer geraden Linie parallel, die die Mitte der Fensteröffnung 143 in
der Drehrichtung und die Mitte O der Kupplungsscheibenanordnung 1 verbindet.
Der Drehrichtungs-Stützteil 165 auf
der Seite der Drehrichtung R1 weist einen konkaven Teil 165a in
der Drehrichtung auf, der auf der Innenumfangsseite ausgebildet
ist. Der konkave Teil 165a in der Drehrichtung ist in Richtung
der Seite der Drehrichtung R1 relativ zum Teil auf der Außenumfangsseite
geringfügig
eingebuchtet. Ein konkaver Teil 164a in Radiusrichtung
ist in der Mitte des Innenumfangs-Stützteils 164 ausgebildet. Der
konkave Teil 164a in der Radiusrichtung ist in Richtung
der Innenseite der radialen Richtung relativ zu beiden Seiten in
der Drehrichtung eingebuchtet.
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Die
ersten Fenster 141 sind in der Drehrichtung kürzer als
die ersten Fensteröffnungen 143. Folglich
stellt der Drehrichtungs-Stützteil 147 des ersten
Fensters 141 auf der Seite der Drehrichtung R1 einen Drehrichtungsspalt 139(θ15) zwischen
diesem und dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf
der Seite der Drehrichtung R1 sicher. Der Drehrichtungs-Stützteil 147 des
ersten Fensters 141 auf der Seite der Drehrichtung R2 stellt auch
einen Drehrichtungsspalt 138(θ6) zwischen diesem und
dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf
der Seite der Drehrichtung R2 sicher.
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Die
zweite Fensteröffnung 144 ist
eine Öffnung,
die axial durchgestanzt ist, und erstreckt sich in der Umfangsrichtung.
Jede Fensteröffnung 144 weist einen
Außenumfangs-Stützteil 167,
einen Innenumfangs-Stützteil 168 und
einen Drehrichtungs-Stützteil 169 auf.
In einem Seitenaufriss sind der Außenumfangs-Stützteil 167 und
der Innenumfangs-Stützteil 168 entlang
der Umfangsrichtung gekrümmt.
Der Drehrichtungs-Stützteil 169 erstreckt
sich im Wesentlichen gerade entlang der radialen Richtung und insbesondere
ist der Drehrichtungs-Stützteil 169 zu
einer geraden Linie parallel, die die Mitte der zweiten Fensteröffnung 144 in
der Drehrichtung und die Mitte O der Kupplungsscheibenanordnung 1 verbindet.
Die zweiten Fenster 142 sind in der Drehrichtung kürzer als
die zweiten Fensteröffnungen 144.
Wie in 9 zu sehen, stellt der Drehrichtungs-Stützteil 150 des zweiten
Fensters 142 auf der Seite der Drehrichtung R2 folglich
einen Drehrichtungsspalt 140(θ16) zwischen diesem und
dem Drehrichtungs-Stützteil 169 der
zweiten Fensteröffnung 144 auf
der Seite der Drehrichtung R2 sicher. Unter erneuter Bezugnahme auf 5 stellt
der Drehrichtungs-Stützteil 150 des zweiten
Fensters 142 auf der Seite der Drehrichtung R1 einen Drehrichtungsspalt 137(θ5) mit
einem festgelegten Winkel zwischen diesem und dem Drehrichtungs-Stützteil 169 der
zweiten Fensteröffnung 144 auf
der Seite der Drehrichtung R1 sicher.
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Kerben 108c sind
am äußeren Umfang
des Flanschs 108 ausgebildet, damit die Anschlagstifte 122 in
einer axialen Richtung hindurchtreten. Jede Kerbe 108c befindet
sich zwischen jedem Paar von Fensteröffnungen 143 und 144 in
der Drehrichtung. Ferner ist jeder Anschlagstift 122 in
der Kerbe 108c in der Drehrichtung beweglich. Die Kerben 108c sind zwischen
den Vorsprüngen 183 in
radialer Richtung dort, wo die ersten Fensteröffnungen 143 ausgebildet sind,
und den Vorsprüngen 184 in
radialer Richtung an der radialen Außenseite der zweiten Fens teröffnung 144 ausgebildet.
Mit anderen Worten, jede Kerbe 108c ist durch eine Außenkante 108d des Flanschs 108 bzw.
die Drehrichtungsoberflächen 183a und 184a der
Vorsprünge 183 und 184 ausgebildet.
Wenn vom Anschlagstift 122 aus betrachtet, ist ein erster
Drehspalt 135(θ1) zwischen
dem Anschlagstift 122 und den Drehrichtungsoberflächen 184a auf
der Seite der Drehrichtung R1 definiert, während ein zweiter Drehspalt 136
(θ2) zwischen dem
Anschlagstift 122 und den Drehrichtungsoberflächen 183a auf
der Seite der Drehrichtung R2 definiert ist. Somit bilden der Anschlagstift 122,
die Vorsprünge 183 und 184 und
die Kerbe 108c einen Torsionswinkel-Anschlagmechanismus 186 der
Kupplungsscheibenanordnung 101.
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Die
Stiftinstallationslöcher 153 bis 157 an
der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 sind
innerhalb der Umfangsrichtungsbreite der Kerbe 108c vorgesehen.
Mit anderen Worten, die Kerbe 108c weist eine Umfangsbreite
auf, die sich über
die äußersten
Teile der mehreren Stiftinstallationslöcher 153 bis 157 hinaus
erstreckt. Folglich kann der Torsionsanschlag 186 ungeachtet
dessen verwirklicht werden, welche Stiftinstallationslöcher verwendet werden,
um die Anschlagstifte 122 zu installieren.
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Jeder
Vorsprung 184 ist entsprechend den zweiten Fensteröffnungen 144 ausgebildet
und ihre Mitten in der Drehrichtung stimmen miteinander überein.
Da jedoch der Vorsprung 184 eine kürzere Länge in der Drehrichtung im
Vergleich zum zweiten Fenster 144 aufweisen kann, liegen
die Drehrichtungsoberflächen 184a in
diesem Fall innerhalb der Drehrichtungs-Stützteile 169 in
der Drehrichtung. Somit erstrecken sich die Kerben 108c an
einem Teil der Außenumfangsseite
der zweiten Fenster 144 vorbei, so dass sich die Anschlagstifte 122 zu
einer Stelle radial auswärts
von den zweiten Fensteröffnungen 144 bewegen
können.
Mit anderen Worten, die Anschlagmechanismen 186, insbesondere
die Anschlagstifte 122, stören die zwei ten Fensteröffnungen 144 in
der Drehrichtung nicht. Folglich ist der Torsionswinkel des Torsionswinkelanschlags 186 größer als
jener der herkömmlich
gestalteten Kupplungsscheibenanordnungen.
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(4) Elastischer Verbindungsmechanismus
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Wie
in 1 und 3 zu sehen, ist der elastische
Verbindungsmechanismus 104 vorgesehen, um ein Drehmoment
vom Antriebsdrehelement 102 auf das Abtriebsdrehelement 103 zu übertragen und
Torsionsschwingungen zu absorbieren und zu dämpfen. Der elastische Verbindungsmechanismus 104 besteht
vorzugsweise aus einer Vielzahl von elastischen Elementen 130 und 131.
Dieses Ausführungsbeispiel
verwendet vier elastische Elemente 130 und 131.
Jedes der elastischen Elemente 130 und 131 ist
in den ersten Fensteröffnungen 143 und 144 sowie
den Fenstern 141 und 142 vorgesehen. Die elastischen
Elemente 130 und 131 bestehen aus zwei Arten von
elastischen Elementen, d.h. den ersten elastischen Elementen 130,
die in den ersten Fensteröffnungen 143 und
den ersten Fenstern 141 angeordnet sind, und den zweiten
elastischen Elementen 131, die in den zweiten Fensteröffnungen 144 und
den zweiten Fenstern 142 angeordnet sind. Die ersten elastischen
Elemente 130 sind Schraubenfedern, die sich in der Drehrichtung
erstrecken; beide Enden der Schraubenfedern in der Drehrichtung
sind durch beide Drehrichtungs-Stützteile 147 der
ersten Fenster 141 abgestützt. Wie in 5 zu sehen,
stellt daher die Seitenkante der Drehrichtung R1 des ersten elastischen
Elements 130 einen Drehrichtungsspalt 139(θ15) zwischen
dem ersten elastischen Element 130 und dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 sicher,
während die
Seitenkante der Drehrichtung R2 des ersten elastischen Elements 130 einen
vierten Drehrichtungsspalt 138 (θ6) zwischen diesem und
dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 sicherstellt.
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Die
zweiten elastischen Elemente 131 sind Schraubenfedern,
die sich in der Drehrichtung erstrecken und in der Drehlänge und
im Wendeldurchmesser kleiner sind, mit einer kleineren Federkonstante (niedrigere
Steifigkeit) im Vergleich zu den ersten elastischen Elementen 130.
Beide Enden in der Drehrichtung von jedem zweiten elastischen Element 131 sind
durch beide Drehrichtungs-Stützteile 150 des
zweiten Fensters 142 abgestützt. Wie in 9 gezeigt,
stellt daher die Seitenkante der Drehrichtung R2 des zweiten elastischen
Elements 131 einen Drehrichtungsspalt 140(θ16) zwischen
diesem und dem Drehrichtungs-Stützteil 150 der
zweiten Fensteröffnung 144 sicher,
während,
wie in 5 zu sehen, die Seitenkante der Drehrichtung R1
des zweiten elastischen Elements 131 einen dritten Drehrichtungsspalt 137(θ5) zwischen
diesem und dem Drehrichtungs-Stützteil 169 der
zweiten Fensteröffnung 144 sicherstellt.
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(5) Zwischendrehelement
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Wie
in 1 zu sehen, ist ein Zwischendrehelement 110 ein
Element, das derart vorgesehen ist, dass es eine relative Drehung
zwischen dem Antriebsdrehelement 102 und dem Abtriebsdrehelement 103 zulassen
kann. Das Zwischendrehelement 110 steht mit dem Abtriebsdrehelement 103 in
der Drehrichtung in Eingriff und bildet eine zweite Reibungserzeugungseinheit 171 (die
später
beschrieben werden soll) zwischen diesem und dem Antriebsdrehelement 102.
Das Zwischendrehelement 110 besteht vorzugsweise aus einer
Buchse 151 und einer Platte 152.
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Die
Buchse 151 ist ein ringförmiges Element, das zwischen
dem inneren Umfang der Kupplungsplatte 112 und dem Flansch 108 angeordnet
ist, und besteht typischerweise aus Kunststoffmaterial. Die Buchse 151 erstreckt
sich axial in Richtung des Getriebes und weist einen Vorsprung 151a auf,
der sich durch den konkaven Teil 164a in radialer Richtung der
ersten Fensteröffnung 143 erstreckt.
Wie in 10 gezeigt, ist die Drehrich tungslänge (Winkel) des
vorstehenden Teils 151a kleiner als die Drehrichtungslänge (Winkel)
des konkaven Teils 164a in radialer Richtung, so dass der
vorstehende Teil 151a innerhalb des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung in der Drehrichtung beweglich ist. In einem neutralen Zustand,
der in 10 dargestellt ist, ist ein
Drehrichtungsspalt 182(θ15) zwischen
der Seitenkante der Drehrichtung R1 des vorstehenden Teils 151a und
der Seitenwand der Drehrichtung R1 des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung sichergestellt, während ein Drehrichtungsspalt 181(θ16) zwischen der
Seitenkante der Drehrichtung R2 des vorstehenden Teils 151a und
der Seitenwand der Drehrichtung R2 des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung sichergestellt ist. Folglich sind der Flansch 108 und
das Zwischenelement 110 innerhalb eines festgelegten Winkels
miteinander drehbar und der vorstehende Teil 151a und der
konkave Teil 164a bilden den Torsionswinkelanschlag eines
ersten Dämpfermechanismus 159 (der
später
beschrieben werden soll).
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 ist die Platte 152 ein
Element, das zwischen dem Flansch 108 und der Rückhalteplatte 113 angeordnet
ist, und besteht typischerweise aus Metallblech. Die Platte 152 steht
mit dem vorstehenden Teil 151a der Buchse 151 in
Eingriff, so dass sich beide Elemente 151 und 152 zusammen
drehen. Wie in 5 gezeigt, sind die vorstehenden
Teile 152a so ausgebildet, dass sie sich radial nach außen auf
dem äußeren Umfang
der Platte 152 erstrecken. Eine gebogene Zunge 152b ist
so ausgebildet, dass sie sich axial in Richtung der Motorseite an
der Kante von jedem vorstehenden Teil 152a auf der Seite
der Drehrichtung R2 erstreckt. Die gebogene Zunge 152b ist
vom konkaven Teil 165a in der Drehrichtung der ersten Fensteröffnung 143 um
einen Winkel θ15
in der Drehrichtung R2 getrennt und liegt an der Seitenkante der Drehrichtung
R1 des ersten elastischen Elements 130 an oder liegt nahe
diesem. Daher wird die gebogene Zunge 152b im kon kaven
Teil 165a eingeschlossen, wenn sie sich um einen Winkel θ15 in der Drehrichtung
R1 in Richtung der Nabe 106 bewegt, und stützt die
R1-Drehseite des ersten elastischen Elements 130 zusammen
mit dem Drehrichtungs-Stützteil 165 ab.
Unter dieser Bedingung wird die Zunge 152b zwischen den
Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf
der Seite der Drehrichtung R1 und die Kante des zweiten elastischen
Elements 131 auf der Seite der Drehrichtung R1 eingefügt. Somit
kann sich die Zunge 152b vom Flansch 108 zur Seite
der Drehrichtung R2 wegbewegen, kann sich jedoch nicht in Richtung
der Seite der Drehrichtung R1 bewegen.
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Wie
in 9 zu sehen, ist die Seitenkante 152c der
Drehrichtung R1 des vorstehenden Teils 152a nahe der Seitenkante
der Drehrichtung R2 des zweiten elastischen Elements 131 vorgesehen,
wie in 9 gezeigt, und stellt einen Drehspalt 133(θ4) sicher.
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Wie
aus dem obigen zu sehen ist, liegen die Buchse 151 und
die Platte 152 mit Bezug auf 1 nicht
nur in der axialen Richtung aneinander an, sondern stehen auch in
der Drehrichtung miteinander in Eingriff, um ein einzelnes Element
(das Zwischendrehelement 110) zu bilden, das sich als Einheit
dreht. Da der axiale Abstand zwischen der Buchse 151 und der
Platte 152 größer ist
als die axiale Dicke des Flanschs 108, sind beide axialen
Seiten des Flanschs 108 durch die Elemente 151 und 152 eingefügt. Somit
besteht das Zwischendrehelement 110 aus zwei Elementen,
d.h. der Buchse 151 und der Platte 152, und die
Buchse 151 weist einen vorstehenden Teil 151a auf,
der mit der Platte 152 in Eingriff steht. Daher ist es
möglich,
den Hilfsstift in der Konstruktion des Standes der Technik wegzulassen,
was folglich die Anzahl von Teilen und die Gesamtkosten verringert.
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(6) Reibungserzeugungsmechanismus
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Die
Kupplungsscheibenanordnung 101 umfasst ferner einen Reibungserzeugungsmechanismus 179,
der zum Funktionieren parallel mit dem elastischen Verbindungsmechanismus 104 vorgesehen
ist. Der Reibungserzeugungsmechanismus 179 weist eine erste
Reibungserzeugungseinheit 170 zum Erzeugen eines niedrigen
Hysteresedrehmoments und eine zweite Reibungserzeugungseinheit 171 zum
Erzeugen eines hohen Hysteresedrehmoments auf.
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Die
erste Reibungserzeugungseinheit 170 ist vorgesehen, um
das Hysteresedrehmoment in dem gesamten Bereich zu erzeugen, in
dem der elastische Verbindungsmechanismus 104 arbeitet,
d.h. sowohl auf der positiven als auch der negativen Seite der Torsionscharakteristiken.
Wie in 6 zu sehen, ist die erste Reibungserzeugungseinheit 170 mit
einer ersten Buchse 172 und einer ersten Kegelfeder 173 versehen.
Die erste Buchse 172 und die erste Kegelfeder 173 sind
zwischen dem inneren Umfangsteil 108a des Flanschs 108 und
dem inneren Umfangsteil der Rückhalteplatte 113 vorgesehen. Die
erste Buchse 172 ist vorzugsweise ein zwischenlagscheibenartiges
Element und weist eine Reibungsfläche auf, die am inneren Umfang 108a des Flanschs 108 auf
seiner Getriebeseite in der axialen Richtung derart anliegt, dass
sie gleiten kann. Die erste Kegelfeder 173 ist axial zwischen
der ersten Buchse 172 und einem inneren Umfangsteil der Rückhalteplatte 113 angeordnet.
Ferner wird die erste Kegelfeder 173 axial zusammengedrückt. Aufgrund
der Struktur der ersten Reibungserzeugungseinheit 170,
wie vorstehend beschrieben, dreht sich die erste Buchse 172 zusammen
mit der Kupplungsplatte 112 und der Rückhalteplatte 113 und
wird in der axialen Richtung aufgrund der elastischen Kraft der
ersten Kegelfeder 173 gegen den Flansch 108 gedrückt und
ist in der Lage, in der Drehrichtung zu gleiten.
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Die
zweite Reibungserzeugungseinheit 171 ist mit einer zweiten
Buchse 176 und einer zweiten Kegelfeder 177 ausgestattet.
Die zweite Buchse 176 und die zweite Kegelfeder 177 sind
zwischen dem mittleren Teil der Platte 152 und dem inneren
Umfang der Rückhalteplatte 113 in
der axialen Richtung, mit anderen Worten, auf der radialen Außenseite
der ersten Buchse 172 und der ersten Kegelfeder 173 angeordnet.
Die zweite Buchse 176 weist eine Reibungsfläche auf,
die am mittleren Teil der Platte 152 auf ihrer Getriebeseite
in der axialen Richtung anliegt. Die zweite Buchse 176 weist
einen Vorsprung auf, der sich in der axialen Richtung von ihrem
ringförmigen Hauptkörper erstreckt
und in eine Öffnung
eindringt, die in der Rückhalteplatte 113 ausgebildet
ist. Aufgrund dieses Eingriffs ist die zweite Buchse 176 in der
axialen Richtung beweglich, ist jedoch nicht relativ zur Rückhalteplatte 113 drehbar.
Die zweite Kegelfeder 177 ist axial zwischen der zweiten
Buchse 176 und dem inneren Umfang der Rückhalteplatte 113 angeordnet
und wird axial zwischen diesen zusammengedrückt. Ein konkaver Teil ist
am inneren Umfang der zweiten Buchse 176 für den Vorsprung,
der sich von der ersten Buchse 172 erstreckt, ausgebildet,
um in der Drehrichtung mit diesem in Eingriff zu stehen, und dieser
Eingriff macht es möglich,
dass sich die erste Buchse 172 zusammen mit der zweiten Buchse 176 und
der Rückhalteplatte 113 dreht.
Aufgrund der Struktur der zweiten Reibungserzeugungseinheit 171,
wie vorstehend beschrieben, dreht sich die zweite Buchse 176 zusammen
mit der Rückhalteplatte 113 und
der Kupplungsplatte 112 und wird in der axialen Richtung
aufgrund der elastischen Kraft der zweiten Kegelfeder 177 gegen
das Zwischendrehelement 110 gedrückt und ist in der Lage, in
der Drehrichtung zu gleiten. Das von der zweiten Reibungserzeugungseinheit 171 erzeugte
Hysteresedrehmoment ist wesentlich größer (10-20-mal größer) als
das in der ersten Reibungserzeugungseinheit 170 erzeugte.
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(7) Erster Dämpfermechanismus
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Mit
Bezug auf 11 wird der erste Dämpfermechanismus 159 nachstehend
beschrieben. Der erste Dämpfermechanismus 159 ist
ein Mechanismus, der das Zwischenelement 110 elastisch
mit der Nabe 106 in der Drehrichtung verbindet, und ist
dazu vorgesehen, winzige Torsionsschwingungen während des Leerlaufs durch Realisieren
von Charakteristiken einer niedrigen Steifigkeit in der Nähe eines Winkels
von Null der Torsionscharakteristiken zu absorbieren und zu dämpfen. Mit
anderen Worten, der elastische Verbindungsmechanismus 104 ist
ein zweiter Dämpfermechanismus 160 zum
Absorbieren und Dämpfen
von Torsionsschwingungen während des
normalen Betriebs eines Fahrzeugs.
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Der
erste Dämpfermechanismus 159 besteht hauptsächlich aus
einer kleinen Schraubenfeder 161 und einer Blattfeder 162.
Die kleine Schraubenfeder 161 ist ein Element zum Übertragen
eines Drehmoments zwischen dem Zwischendrehelement 110 und der
Nabe 106 und zum Erzeugen einer gewünschten Steifigkeit, indem
sie in der Drehrichtung zusammengedrückt wird, wenn sich die zwei
Elemente relativ drehen. Die Blattfeder 162 ist ein Element
zum Erzeugen eines Reibungswiderstandes, wenn sich das Zwischenelement 110 und
die Nabe 106 relativ drehen.
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Die
kleine Schraubenfeder 161 ist innerhalb des zweiten elastischen
Elements 131 in der radialen Richtung vorgesehen. Überdies
sind der Wendeldurchmesser und die freie Länge der kleinen Schraubenfeder 161 wesentlich
kürzer
als jene des zweiten elastischen Elements 131 und ihre
mittleren Positionen entsprechen sich ungefähr in der Drehrichtung. Daher
sind beide Enden der kleinen Schraubenfeder 161 in der
Drehrichtung innerhalb des zweiten elastischen Elements 131 in
der Drehrichtung angeordnet. Die kleine Schraubenfeder 161 ist
innerhalb einer Fensteröffnung 8e des
inneren Umfangs 8a des Flanschs 8 gelagert, wie
in 6 gezeigt. Mit anderen Worten, beide Enden der
kleinen Schraubenfeder 161 sind durch beide Enden der Fensteröffnung 8e in der
Unfangsrichtung abge stützt. Überdies
sind die Federstützteile 151e und 152e sowohl
an der Buchse 151 als auch der Platte 152 vorgesehen.
Die Federstützteile 151e und 152e sind
konkave Teile, die axial auswärts
an der axialen Innenseitenfläche
jedes Elements eingebuchtet sind, und stützen die kleine Feder 161 an
ihrer Außenseite
in der axialen Richtung und beide Seiten in der Drehrichtung ab.
Mit anderen Worten, beide Enden der kleinen Schraubenfeder 161 in
der Drehrichtung sind durch beide Enden der Federstützen 151e und 152e in
der Drehrichtung abgestützt.
Die Fensteröffnung 108e kann
in Verbindung mit der zweiten Fensteröffnung 144 oder unabhängig vorgesehen
sein.
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Wie
in 7 gezeigt, ist die Blattfeder 162 innerhalb
einer Nut 151f vorgesehen, die auf der Getriebeseite (der
Seite der Platte 152) in der axialen Richtung des vorstehenden
Teils 151a der Buchse 151 ausgebildet ist. Die
Nut 151f erstreckt sich in einer bogenartigen Form in der
Drehrichtung, wie in 28 gezeigt, und
beide Enden derselben öffnen sich
zur Drehrichtung. Die Blattfeder 162 weist eine axiale
Höhe auf,
die im Wesentlichen gleich jener der Nut 151f ist, und
erstreckt sich entlang der Nut 151f in einer bogenartigen
Form in der Drehrichtung. Die Blattfeder 162 wird in der
radialen Richtung in der Nut 151f zusammengedrückt. Beide
Enden der Blattfeder 162 in der Drehrichtung werden gegen
eine Außenumfangs-Seitenwand
der Nut 151f gedrückt.
Ferner wird der mittlere Teil der Blattfeder 162 in der
Drehrichtung gegen die Innenumfangs-Seitenwand der Nut 151f gedrückt. Überdies
ist die Drehrichtungslänge
(Winkel) der Blattfeder 162 größer als die Drehrichtungslänge (Winkel)
der Nut 151f, so dass beide Enden oder ein Ende der Blattfeder 162 aus
der Nut 151f hervorsteht, d.h. der vorstehende Teil 151a in der
Drehrichtung. Der Drehrichtungswinkel der Blattfeder 162 ist
kleiner als der Drehrichtungswinkel des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung und stellt einen Drehrichtungsspalt 158 sicher.
Der Torsionswinkel des Drehrichtungsspalts 158 ist θ17 und der
Wert von θ17 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise 4 Grad. In 10 ist
der Drehrichtungsspalt 158 zwischen dem Ende der Blattfeder 162 auf
der Seite der Drehrichtung R1 und der Wand des konkaven Teils 164a auf
der Seite der Drehrichtung R1 gezeigt. Der Drehrichtungsspalt kann
auf der entgegengesetzten Seite oder auf beiden Seiten in der Drehrichtung
erscheinen. Mit anderen Worten, der Drehrichtungsspalt ist zwischen
mindestens einem der Enden des Plattenelements 162 und
der Wand des konkaven Teils 164a sichergestellt. In einer
anderen Weise zum Erläutern
der vorstehend erwähnten Struktur
weist das Zwischendrehelement 110 einen vorstehenden Teil 151a als
Halteteil mit einer Nut 151f, die sich in der Drehrichtung
erstreckt und entgegengesetzte Öffnungen
aufweist, auf. Ferner ist die Blattfeder 162 innerhalb
der Nut 151f untergebracht. Die Blattfeder 162 ist
in der Drehrichtung länger
als die Nut 151f. Der Flansch 108 der Nabe 106 umfasst
den konkaven Teil 164a mit den Wänden als Paar von Kontaktteilen,
die sich auf jeder Drehrichtungsseate des vorstehenden Teils 151a befinden und
an den Enden der Blattfeder 162 anliegen können.
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(8) Drehrichtungsspalt
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Mit
Bezug auf 5 werden die Beziehungen unter
den verschiedenen Torsionswinkeln der Drehrichtungsspalte 135 bis 137 und
anderer nachstehend beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass
nachstehend gezeigte spezielle Zahlenwerte nur Beispiele sind, die
der Erläuterung
halber verwendet werden, und die Erfindung nicht begrenzen sollen.
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Der
erste Drehspalt 135 stellt den gesamten Torsionswinkel
auf der positiven Seite der Torsionscharakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung 101 dar
und seine Größe ist durch θ1 dargestellt.
Der spezielle Zahlenwert von θ1
ist vorzugsweise 23 Grad, aber die Erfindung ist nicht durch den
Zahlenwert begrenzt. Der zweite Drehspalt 136 stellt den gesamten
Torsions winkel auf der negativen Seite der Torsionscharakteristiken
der Kupplungsscheibenanordnung 101 dar und seine Größe ist durch θ2 dargestellt.
Der spezielle Zahlenwert von θ2
ist in diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise kleiner als θ1
und ist bevorzugter 13 Grad. Daher stellt die Summe von θ1 und θ2 den gesamten
Torsionswinkel der Kupplungsscheibenanordnung 101 dar.
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Der
dritte Drehspalt 137 stellt den Torsionswinkel dar, bevor
das Zusammendrücken
des zweiten elastischen Elements 131 auf der positiven
Seite der Torsionscharakteristiken beginnt, und sein Torsionswinkel
ist als θ5
dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der spezielle Wert von θ5
vorzugsweise 12 Grad. Der Wert des Torsionswinkels des Bereichs,
in dem das zweite elastische Element 131 zusammengedrückt wird,
ist θ2
und θ5
ist θ1-θ2. Folglich
umfasst die zweite Stufe der positiven Seite der Torsionscharakteristiken
den ersten Bereich (7-12 Grad), in dem nur die ersten elastischen
Elemente 130 zusammengedrückt werden, und den zweiten
Bereich (12-23 Grad), der ein größerer Bereich
als der erste Bereich ist und in dem sowohl die ersten elastischen
Elemente 130 als auch die zweiten elastischen Elemente 131 parallel
zusammengedrückt
werden, wobei somit das mehrstufige Merkmal in der zweiten Stufe
der positiven Seite der Torsionscharakteristiken erreicht wird.
-
Der
vierte Drehrichtungsspalt 138 ist der Torsionswinkel, bis
das erste elastische Element 130 beginnt, auf der negativen
Seite der Torsionscharakteristiken zusammengedrückt zu werden. Der Torsionswinkel
des vierten Drehrichtungsspalts 138 ist als θ6 ausgedrückt und
der spezielle Wert von θ6
ist vorzugsweise 9 Grad. Wenn der Wert des Torsionswinkels des Bereichs,
in dem das erste elastische Element 130 zusammengedrückt wird, θ3 genannt
wird, dann ist θ6 θ2-θ3. Folglich
umfasst die zweite Stufe der negativen Seite der Torsionscharakteristiken
den dritten Bereich (2-11 Grad), in dem nur die zweiten elastischen
Elemente 131 zusammengedrückt werden, und den vierten
Bereich (11-13 Grad), der ein größerer Bereich
als der dritte Bereich ist und in dem sowohl die ersten elastischen
Elemente 130 als auch das zweite elastische Element 131 parallel
zusammengedrückt
werden, wobei somit das mehrstufige Merkmal in der zweiten Stufe
der negativen Seite der Torsionscharakteristiken erreicht wird.
-
Ein
Drehrichtungsspalt 139 ist zwischen dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf
der Seite der Drehrichtung R1 und der Seitenkante der Drehrichtung
R1 des ersten elastischen Elements 130 sichergestellt.
Wie in 10 zu sehen, ist ein Drehrichtungsspalt 182 zwischen
der Seitenkante der Drehrichtung R1 des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung des Flanschs 108 und der Seitenkante
der Drehrichtung R1 des vorstehenden Teils 151a der Buchse 151 sichergestellt.
Die Torsionswinkel des Drehrichtungsspalts 139 und des Drehrichtungsspalts 182 sind
beide θ15
und der spezielle Wert von θ15
ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise
7 Grad. Wie in 9 zu sehen, ist ein Drehrichtungsspalt 140 zwischen
dem Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf der
Seite der Drehrichtung R2 und der Seitenkante der Drehrichtung R2
des ersten elastischen Elements 130 sichergestellt. Unter
erneuter Bezugnahme auf 10 ist
ein Drehrichtungsspalt 181 zwischen der Seitenkante der
Drehrichtung R2 des konkaven Teils 164a in radialer Richtung
des Flanschs 108 und der Seitenkante der Drehrichtung R2
des vorstehenden Teils 151a der Buchse 151 sichergestellt.
Die Torsionswinkel des Drehrichtungsspalts 140 und des
Drehrichtungsspalts 181 sind beide θ16 und der spezielle Wert von θ16 ist in
diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise 2 Grad.
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Somit
ist der Betriebswinkelbereich des ersten Dämpfermechanismus 159 vom
Torsionswinkel 0 Grad bis θ15
auf der positiven Seite und bis θ16
auf der negativen Seite, wie in 11 gezeigt.
Innerhalb des Betriebswinkels des ersten Dämpfermechanismus 159 wird
die Steifigkeit überdies
hauptsächlich durch
die kleine Schraubenfeder 161 bereitgestellt und das kleine
Hysteresedrehmoment wird durch das Gleiten der Blattfeder 162 in
der Nut 151f der Buchse 151 erhalten.
-
Der
Drehrichtungsspalt 133 ist ein Drehrichtungsspalt zum Verhindern,
dass das Drehmoment des zweiten elastischen Elements 131 auf
die zweite Reibungserzeugungseinheit 171 in der zweiten
Stufe der negativen Seite der Torsionscharakteristiken wirkt. Der
Torsionswinkel des Drehrichtungsspalts 133 ist θ4 und der
Wert von θ4
ist in diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise 4 Grad.
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(9) Torsionscharakteristiken
-
Als
nächstes
werden die Torsionscharakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung 101 unter Verwendung
von schematischen Zeichnungen des Dämpfermechanismus, die in 11 und 12 gezeigt
sind, sowie eines Torsionscharakteristikdiagramms, das in 13 gezeigt
ist, beschrieben. Die in 13 gezeigten
speziellen Zahlenwerte werden als Beispiele von jenen eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung offenbart und sollten nicht als Begrenzung
der Erfindung aufgefasst werden.
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Zuerst
wird eine Operation im Bereich der positiven Seite der Torsionscharakteristiken
beschrieben, wobei ausgehend von einer neutralen Position, die in 11 gezeigt
ist, in der das Antriebsdrehelement 102 ortsfest ist, die
Nabe 106 in der Drehrichtung R2 verdreht wird (folglich
wird das Antriebsdreh element 102 relativ zum Abtriebsdrehelement 103 in
der Drehrichtung R1 verdreht).
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In
dem Bereich, in dem der Torsionswinkel am kleinsten ist, arbeitet
nur der erste Dämpfermechanismus 159.
Insbesondere wird die kleine Schraubenfeder 161 in der
Drehrichtung zwischen der Buchse 151, der Platte 152 und
dem Flansch 108 zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt gleitet
die Blattfeder 162 über
die Wand der Nut 151f des vorstehenden Teils 151a,
wobei sie durch die Drehrichtungswand des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung gedrückt
wird. Wenn die Seitenkante der Drehrichtung R1 des konkaven Teils 164a an
der Seitenkante der Drehrichtung R1 des vorstehenden Teils 151a anliegt,
stoppt die Bewegung des ersten Dämpfermechanismus 159.
Wenn dieser Torsionswinkel θ17
ist, liegt überdies
der Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf
der Seite der Drehrichtung R1 an der Seitenkante der Drehrichtung
R1 des ersten elastischen Materials 130 an und der konkave
Teil 165a liegt an der gebogenen Zunge 152b der
Platte 152 an. Ab da wird die gebogene Zunge 152b durch
die Seitenkante der Drehrichtung R1 des ersten elastischen Elements 130 an
den konkaven Teil 165a gedrückt gehalten.
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Wenn
der Torsionswinkel weiter zunimmt, arbeitet nur der zweite Dämpfermechanismus 160.
In einem Bereich, in dem der Torsionswinkel klein ist, werden die
zwei ersten elastischen Elemente 130 zusammengedrückt. Wenn
der Absolutwert des Torsionswinkels größer wird als θ5, liegen
die Drehrichtungs-Stützteile 169 der
zweiten Fensteröffnungen 144 auf
der Seite der Drehrichtung R1 an der Seitenkante der zweiten elastischen
Elemente 131 in der Drehrichtung R1 an. Ab da werden die
zwei ersten elastischen Elemente 130 parallel mit den zwei
zweiten elastischen Elementen 131 zusammengedrückt, wobei
somit eine Charakteristik hoher Steifigkeit bereitgestellt wird.
Die erste Reibungserzeugungseinheit 170 und die zweite
Reibungserzeugungs einheit 171 arbeiten auch, wobei somit
eine Charakteristik hoher Hysterese bereitgestellt wird. In der
zweiten Reibungserzeugungseinheit 171 dreht sich das Zwischendrehelement 110 zusammen
mit dem Flansch 108 in der Drehrichtung R2, wenn die gebogenen Zungen 152b gegen
die Drehstützteile 165 der
ersten Fensteröffnungen 143 auf
der R1-Seite gedrückt
werden, und gleitet relativ zur Kupplungsplatte 112 und zur
zweiten Buchse 176.
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Auf
der positiven Seite der Torsionscharakteristiken werden die gebogenen
Zungen 152b des Zwischendrehelements 110 durch
die ersten elastischen Elemente 130 konstant gegen den
Drehrichtungs-Stützteil 165 der
ersten Fensteröffnung 143 auf der
Seite der Drehrichtung R1 gedrückt,
wenn winzige Torsionsschwingungen in die Kupplungsscheibenanordnung 101 gelangen.
Daher kann sich das Zwischendrehelement 110 nicht relativ
zum Flansch 108 drehen und die elastischen Kräfte der
elastischen Elemente 130 und 131 wirken über das
Zwischendrehelement 110 konsistent auf die zweite Reibungserzeugungseinheit 171,
selbst wenn winzige Schwingungen eingegeben werden. Mit anderen
Worten, wenn sich das Antriebsdrehelement 102 und das Abtriebsdrehelement 103 relativ
zueinander drehen, wirkt die zweite Reibungserzeugungseinheit 171 konsistent
und erzeugt ein hohes Hysteresedrehmoment auf der positiven Seite
der Torsionscharakteristiken.
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Als
nächstes
wird eine Operation des Bereichs der negativen Seite der Torsionscharakteristiken
beschrieben, wobei ausgehend von einer neutralen Position, die in 12 gezeigt
ist, in der das Antriebsdrehelement 102 ortsfest ist, die
Nabe 106 in der Drehrichtung R1 verdreht wird (folglich
wird das Antriebsdrehelement 102 relativ zum Abtriebsdrehelement 103 in
der Drehrichtung R2 verdreht). In dem Bereich, in dem der Torsionswinkel
am kleinsten ist, arbeitet nur der erste Dämpfermechanismus 159. Insbesondere
wird die kleine Schraubenfeder 161 in der Drehrichtung
zwischen der Buchse 151, der Platte 152 und dem
Flansch 108 zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt gleitet
die Blattfeder 162 über
die Wand der Nut 151f des vorstehenden Teils 151a,
wobei sie durch die Drehrichtungswand des konkaven Teils 164a in
radialer Richtung gedrückt
wird. Wenn die Seitenkante der Drehrichtung R2 des konkaven Teils 164a an
der Seitenkante der Drehrichtung R2 des vorstehenden Teils 151a anliegt,
stoppt die Bewegung des ersten Dämpfermechanismus 159. Wenn
dieser Torsionswinkel θ16
ist, liegt überdies der
Drehrichtungs-Stützteil 169 der
zweiten Fensteröffnung 144 auf der Seite der Drehrichtung
R2 an der Seitenkante der Drehrichtung R2 des zweiten elastischen
Elements 131 an.
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Wenn
der Torsionswinkel weiter zunimmt, arbeitet nur der zweite Dämpfermechanismus 160.
In einem Bereich, in dem der Torsionswinkel klein ist, werden nur
die zwei zweiten elastischen Elemente 131 zusammengedrückt und
eine niedrigere Steifigkeit wird im Vergleich zur positiven Seite
erreicht. Die erste Reibungserzeugungseinheit 170 und die
zweite Reibungserzeugungseinheit 171 arbeiten auch, wobei
somit eine Charakteristik hoher Hysterese bereitgestellt wird. Zu
diesem Zeitpunkt dreht sich in der zweiten Reibungserzeugungseinheit 171 das
Zwischendrehelement 110 zusammen mit dem Flansch 108 in
der Drehrichtung R1 und gleitet relativ zur zweiten Buchse 176,
wenn der vorstehende Teil 151a der Buchse 151 zur
Seitenkante der Drehrichtung R2 der konkaven Teile 164a in
radialer Richtung gedrückt
wird. Da sich das Zwischendrehelement 110 zusammen mit
der Nabe 106 dreht, wie vorstehend beschrieben, wird der
Drehwinkel θ4
des Drehrichtungsspalts 133 zwischen der Seitenkante der
Drehrichtung R2 des zweiten elastischen Elements 131 und
der Kante 152c der Platte 152 sichergestellt.
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Wenn
der Absolutwert des Torsionswinkels θ6 wird, liegen die Drehrichtungs-Stützteile 165 der ersten
Fensteröffnungen 143 auf
der Seite der Drehrichtung R2 an der Seitenkante der ersten elastischen
Elemente 130 in der Drehrichtung R2 an. Ab da werden die
zwei ersten elastischen Elemente 130 parallel mit den zwei
zweiten elastischen Elementen 131 zusammengedrückt. Folglich
werden Torsionscharakteristiken mit hoher Steifigkeit und hohem Hysteresedrehmoment
erreicht.
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Wie
aus dem obigen zu sehen ist, werden die zweiten elastischen Elemente 131 nur
innerhalb des Bereichs des Torsionswinkels 82 (der kleiner
ist als der Gesamtwinkel θ1
der positiven Seite) auf der positiven Seite der Torsionscharakteristiken
zusammengedrückt,
der auf der positiven Seite zusammengedrückte Winkel ist gleich dem
auf der negativen Seite zusammengedrückten Winkel (Gesamtwinkel der
negativen Seite). In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Winkel,
den die zweiten elastischen Elemente 131 auf der positiven
Seite zusammengedrückt
werden, so ausgewählt
werden, dass er kleiner ist als der Winkel, den sie auf der negativen Seite
zusammengedrückt
werden (Gesamtwinkel der negativen Seite). Durch eine solche Alternative
der Wahl des Zusammendrückwinkels
der zweiten elastischen Elemente 131 als nicht größer als
der Zusammendrückwinkel
auf der negativen Seite (Gesamtwinkel der negativen Seite) können die
zweiten elastischen Elemente eine niedrige Steifigkeit und eine niedrige
Drehmomentkapazität
aufweisen. Folglich kann die Form des zweiten elastischen Elements 131 kleiner
gemacht werden als jene des ersten elastischen Elements 130,
wie vorher erwähnt,
wobei es somit leichter gemacht wird, das zweite elastische Element 131 radial
innerhalb des Betriebsbereichs des Anschlagstifts 122 anzuordnen.
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Als
nächstes
werden mit Bezug auf ein in 13 gezeigtes
Torsionsdiagramm die Torsionscharakteristiken für verschiedene Torsionsschwingungen,
die in die Kupplungsscheibenanordnung 1 gelangen, beschrieben.
Wenn eine Torsionsschwingung mit großen Amplituden, wie z.B. die
Vorwärts/Rückwärts-Schwingung
eines Fahrzeugs, auftritt, durchlaufen die Torsionscharakteristiken
wiederholte Variationen sowohl über
die positive als auch die negative Seite. In diesem Fall werden
die Vorwärts/Rückwärts-Schwingungen durch
das Hysteresedrehmoment, das sich sowohl auf der positiven als auch
der negativen Seite entwickelt, schnell gedämpft.
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Als
nächstes
wollen wir annehmen, dass winzige Torsionsschwingungen in die Kupplungsscheibenanordnung 101 gelangen,
welche sich aus den Motorverbrennungsschwankungen während einer
Verzögerungsperiode,
die die Motorbremsung begleitet, ergeben. Zu diesem Zeitpunkt wirkt
die Last am elastischen Element 131 nicht auf die Platte 152, d.h.
das Zwischendrehelement 110, für winzige Torsionsschwingungen
innerhalb des Torsionswinkels θ4, so
dass das Zwischendrehelement 110 weder irgendeine relative
Drehung in bezug auf die Platten 112 und 113 im
zweiten Reibungserzeugungsteil 171 noch irgendein Gleiten
an der Kupplungsplatte 112 und an der zweiten Buchse 176 entwickelt.
Mit anderen Worten, das Hysteresedrehmoment (Hysteresedrehmoment
durch die erste Reibungserzeugungseinheit 170) ist viel
kleiner als das Hysteresedrehmoment auf der negativen Seite und
wird im Bereich des Torsionswinkels θ4 erhalten. Das Hysteresedrehmoment
innerhalb θ4
sollte vorzugsweise im Bereich von 1/10 des Hysteresedrehmoments
des Gesamtbereichs liegen. Wie aus dem obigen zu sehen ist, können die
Schwingung und der Geräuschpegel während einer
Verzögerungsperiode,
die die Motorbremsung begleitet, wesentlich verringert werden, da ein
Drehspalt zum Verhindern, dass die zweite Reibungserzeugungseinheit 171 innerhalb
eines festgelegten Winkels auf der negativen Seite der Torsionscharakteristiken
arbeitet, vorgesehen ist.
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Da
ein Drehrichtungsspalt zum Verhindern, dass die zweite Reibungserzeugungseinheit 171 innerhalb
eines festgelegten Winkels arbeitet, auf der positiven Seite der
Torsionscharakteristiken nicht vorgesehen ist, verschlechtert sich
die Geräusch- und
Schwingungsleistung in der Nähe
der Resonanzdrehzahl beispielsweise in einem FF-Auto nicht, in welchem
es ziemlich schwierig ist, Resonanzspitzen vollständig aus
dem praktischen Drehzahlbereich zu beseitigen. Da Drehspalte zum
Verhindern, dass der Reibungsmechanismus innerhalb eines festgelegten Winkels
arbeitet, nur auf einer der positiven und der negativen Seite der
Torsionscharakteristiken vorgesehen sind, verbessern sich die Geräusch- und Schwingungsleistungen
sowohl bei der Beschleunigung als auch der Verzögerung. Wie vorstehend beschrieben,
verwendet der erfindungsgemäße Dämpfermechanismus
nicht nur verschiedene Torsionssteifigkeiten auf der positiven und
der negativen Seite der Torsionscharakteristiken, sondern weist
auch eine Struktur auf, die ein hohes Hysteresedrehmoment gegen
winzige Torsionsschwingungen auf einer Seite der Torsionscharakteristiken
verhindert, insgesamt können
bevorzugte Torsionscharakteristiken erreicht werden.
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Wir
wollen auch annehmen, dass winzige Torsionsschwingungen während des
Leerlaufs in die Kupplungsscheibenanordnung 101 gelangen.
In einem solchen Fall arbeitet nur der erste Dämpfermechanismus 159,
um Charakteristiken niedriger Steifigkeit und niedriger Hysterese
bereitzustellen. Folglich werden die Torsionsschwingungen absorbiert und
gedämpft,
wobei somit seltsame Geräusche während des
Leerlaufs verhindert werden. Insbesondere arbeitet die Blattfeder 162,
die ein Reibungserzeugungsmechanismus ist, für winzige Torsionsschwingungen
mit Torsionswinkeln von weniger als θ17 nicht, selbst wenn die Phänomene innerhalb
des Bereichs der ersten Stufe der Torsionscharakteristiken liegen,
so dass die Hysterese noch kleiner ist, wie in 14 gezeigt.
Folglich wird eine superniedrige Hysterese oder ein Zustand ohne
Hysterese innerhalb des Be reichs von θ17 bei winzigen Torsionsschwingungen
während
des Leerlaufs erzielt, während
eine geringfügig
größere, mit
anderen Worten, Zwischenhysterese auf beiden Seiten des Zustands erreicht
werden kann.
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Wie
in 10 gezeigt, ist die Blattfeder 162 in
der Nut 151f der Buchse 151 im ersten Dämpfermechanismus 159 vorgesehen,
um den Reibungswiderstand-Erzeugungsmechanismus zu realisieren. Somit
sind die folgenden Vorteile erhältlich:
- (1) Da eine einzelne Blattfeder 162 verwendet wird,
um den Reibungserzeugungsmechanismus des ersten Dämpfermechanismus 159 zu
bilden, wird die Anzahl von Teilen minimiert und eine einfachere
Struktur wird erreicht.
- (2) Da die Blattfeder 162 durch die Buchse 151 gehalten
wird, wird eine platzsparende Struktur erreicht. Insbesondere da
die Blattfeder 162 in der Nut 151f der Buchse 151 untergebracht
ist, wird die platzsparende Wirkung verbessert.
- (3) Da die Last und der Reibungskoeffizient von der Blattfeder 162 allein
abhängen,
ist es leichter, das Ausmaß des
Reibungswiderstandes im ersten Dämpfermechanismus 159 festzulegen.
- (4) Da die Last in der Radiusrichtung durch die Verwendung der
Blattfeder 162 erzeugt wird, ist die Struktur im Vergleich
zur herkömmlichen
Konstruktion, bei der die Last in der axialen Richtung erzeugt wird,
einfacher.
- (5) Die Größe des eine
superniedrige Hysterese erzeugenden Bereichs im Bereich der ersten
Stufe kann durch einfach Ändern
der Drehrichtungslänge
der Blattfeder 162 eingestellt werden.
- (6) In herkömmlichen
Strukturen ist der Reibungserzeugungsmechanismus für einen
kleinen Reibungswiderstand aufgrund der komplizierten Struktur oder
von Platzbegrenzungen schwierig zu realisieren. In diesen Fällen erzeugt
die Aktivierung der Feder der zweiten Stufe in der herkömmlichen
Konstruktion ein Geräusch,
wenn eine zusätzliche
Last während
des Leerlaufs durch Aktivieren der Servolenkung oder durch Einschalten
von Lichtern auf den Motor aufgebracht wird und die Drehschwankung
groß wird. Die
vorliegende Erfindung verhindert jedoch eine Geräuschentwicklung durch Erzeugen
eines Gleithysteresedrehmoments mit der Blattfeder 162.
-
Alternative
Ausführungsbeispiele
werden nun erläutert.
Angesichts der Ähnlichkeit
zwischen dem ersten und den alternativen Ausführungsbeispielen werden den
Teilen der alternativen Ausführungsbeispiele,
die zu den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind,
dieselben Bezugsziffern wie den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels gegeben. Überdies
können
die Beschreibungen der Teile des zweiten Ausführungsbeispiels, die zu den Teilen
des ersten Ausführungsbeispiels
identisch sind, der Kürze
halber weggelassen werden.
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In
dem vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiel
ist die Blattfeder 162 eine aus Metall, insbesondere Stahl,
bestehende Platte; die Blattfeder kann aus anderen Materialien bestehen.
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In
einem in 15 und 16 gezeigten Ausführungsbeispiel
besteht eine Blattfeder 201 aus einem ersten Element 202 und
einem zweiten Element 203. Das erste Element 202 besteht
vorzugsweise aus Harz und das zweite Element 203 besteht vorzugsweise
aus Metall. Das erste Element 202 erstreckt sich in einer
Bogenform und weist einen Bogenhauptkörper 202a und Stützteile 202b auf,
die sich von jedem Ende des Hauptkörpers 202a radial einwärts erstrecken.
Das zweite Element 203 erstreckt sich in einem freien Zustand
in 15 im Wesentlichen gerade, so dass beide Enden
mit den Stützteilen 202b in
Kontakt stehen und von diesen abgestützt werden. Folglich wird das zweite
Element 203 am radial inneren Teil des ersten Elements 202 gehalten.
Mit anderen Worten, die Blattfeder 201 weist eine radial äußere Oberfläche, die
aus dem ersten Element 202 besteht, und eine radial innere Oberfläche, die
aus dem zweiten Element 203 besteht, auf.
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Wenn
die Blattfeder 201 in der Nut 151f des vorstehenden
Teils 151a installiert ist, biegt sich das zweite Element 203,
wie in 16 gezeigt, derart, dass sich
der zentrale Teil in der Drehrichtung im Vergleich zu den Enden
in der Drehrichtung radial nach außen bewegt. Ferner biegt sich
das erste Element 202 derart, dass sich die Enden in der
Drehrichtung im Vergleich zum zentralen Teil in der Drehrichtung radial
nach innen bewegen. Am Ende wird das erste Element 202 gegen
eine radial äußere Wand
der Nut 151f gedrückt
und das zweite Element 203 wird gegen eine radial innere
Wand der Nut 151f gedrückt.
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Die
Grundfunktion und -wirkung der Blattfeder 201 sind dieselben
wie jene der Blattfeder 162 im vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel.
Da das Plattenelement 201 aus zwei Komponenten besteht, ist
es möglich,
eine zweckmäßige Federkraft
und einen zweckmäßigen Reibungskoeffizienten
durch zweckmäßiges Kombinieren
von Komponenten aus verschiedenen Materialien zu realisieren. Insbesondere
da das erste Element 202 aus Harz besteht, ist es leicht,
durch Auswählen
der zweckmäßigen Materialien
einen zweckmäßigen Reibungskoeffizienten zu
realisieren.
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In
dem in 17 und 18 gezeigten
anderen Ausführungsbeispiel
besteht die Blattfeder 207 vorzugsweise aus einem Harz
mit einer ersten Schicht 209 und einer zweiten Schicht 210.
Die erste Schicht 209 erstreckt sich in einer Bogenform.
Die zweite Schicht 210 bedeckt eine gesamte Oberfläche der
ersten Schicht 209 und ist einteilig mit der ersten Schicht 209 ausgebildet.
Mit anderen Worten, die zweite Schicht 210 umschließt die erste
Schicht 209. Die Blattfeder 207 erstreckt sich
in einem freien Zustand in einer Bogenform, wie in 17 gezeigt.
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Wenn
die Blattfeder 207 in der Nut 151f des vorstehenden
Teils 151a installiert ist, biegt sich die Blattfeder 207,
wie in 18 gezeigt, derart, dass sich
die Enden in der Drehrichtung im Vergleich zum zentralen Teil in
der Drehrichtung radial einwärts
bewegen. Am Ende wird der zentrale Teil der Blattfeder 207 in
der Drehrichtung gegen eine radial innere Wand der Nut 151f gedrückt und
die Enden der Blattfeder 207 in der Drehrichtung werden
gegen eine radial äußere Wand
der Nut 151f gedrückt.
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Die
Grundfunktion und -wirkung der Blattfeder 207 sind dieselben
wie jene der Blattfeder 162 im vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel.
Da die Blattfeder 207 aus zwei Harzmaterialien besteht,
ist es möglich,
durch zweckmäßiges Kombinieren
von Komponenten mit verschiedenen Harzmaterialien eine zweckmäßige Federkraft
und einen zweckmäßigen Reibungskoeffizienten
zu realisieren. Vorzugsweise werden die Materialien der ersten Schicht 209 in
Anbetracht des elastischen Koeffizienten ausgewählt und die Materialien der
zweiten Schicht 210 werden in Anbetracht des Federkoeffizienten
ausgewählt,
so dass es möglich
ist, die geeignetste Kombination zu erreichen.
-
Die
Struktur der Kupplungsscheibenanordnung, auf die diese Erfindung
angewendet wird, ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
begrenzt. Die Erfindung kann beispielsweise auf eine Struktur angewendet
werden, die durch einen Dämpfer
verbunden ist, wobei der Flansch und das Auge der Nabe getrennt
sind.
-
Der
Dämpfer
auf der Basis dieser Erfindung kann auf andere Mechanismen als die
Kupplungsscheibenanordnung angewendet wer den. Er kann beispielsweise
ebenso auf einen Dämpfermechanismus
angewendet werden, der zwei Schwungräder in der Drehrichtung elastisch
verbindet.
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Zusammenfassend
weist ein erster Dämpfermechanismus 159 zum
Absorbieren und Dämpfen einer
winzigen Torsionsschwingung in einer Dämpferscheibenanordnung zum Übertragen
eines Drehmoments in einem Fahrzeug eine Blattfeder 162 auf. Die
Blattfeder 162 erstreckt sich in der Drehrichtung mit Hauptoberflächen, die
in die radiale Richtung gewandt sind. Die Blattfeder 162 wird
durch die Nabe 106 in der Drehrichtung geschoben, so dass
sie am Zwischendrehelement 110 gleitet, wenn sich die Nabe 106 und
das Zwischendrehelement 108 relativ zueinander drehen,
wodurch ein Reibungswiderstand erzeugt wird.
-
Wie
hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe "vorwärts, rückwärts, oberhalb,
abwärts,
vertikal, horizontal, unterhalb und quer" sowie irgendwelche anderen ähnlichen
Richtungsbegriffe auf jene Richtungen eines Fahrzeugs, das mit der
vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Folglich sollten diese
Begriffe, wie zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung verwendet,
relativ zu einem mit der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeug
interpretiert werden.
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Der
Begriff "konfiguriert", wie hierin verwendet,
beschreibt eine Komponente, einen Abschnitt oder einen Teil einer
Vorrichtung, die dazu konstruiert und/oder programmiert ist, die
gewünschte
Funktion zu erfüllen.
-
Begriffe,
die in den Ansprüchen
als "Mittel-Plus-Funktion" ausgedrückt sind,
sollten überdies jegliche
Struktur einschließen,
die verwendet werden kann, um die Funktion dieses Teils der vorliegenden Erfindung
zu erfüllen.
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Die
Begriffe des Grades wie z.B. "im
Wesentlichen", "etwa" und "ungefähr", wie hierin verwendet, bedeuten
eine angemessene Menge einer Abweichung des modifizierten Begriffs,
so dass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird. Diese Begriffe können beispielsweise
als eine Abweichung von mindestens ± 5% des modifizierten Begriffs
einschließend
aufgefasst werden, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Worts,
das sie modifiziert, nicht aufheben würde.
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität zur japanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-075952. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-075952 wird hiermit durch den Hinweis hierin aufgenommen.
-
Obwohl
nur ausgewählte
Ausführungsbeispiele
gewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, ist es für Fachleute
aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich
der Erfindung, wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert, abzuweichen. Ferner sind die vorangehenden Beschreibungen
der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele
nur zur Erläuterung
und nicht für
den Zweck der Begrenzung der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
definiert ist, vorgesehen. Somit ist der Schutzbereich der Erfindung
nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
begrenzt.